linux cfs调度器_模型实现

调度器真实模型的主要成员变量及与抽象模型的对应关系

I、cfs_rq结构体
    a) struct sched_entity *curr
        指向当前正在执行的可调度实体。调度器的调度单位不是进程，而是可调度的实体。每个task_struct都嵌入了一个可调度实体sched_entity，所以每个进程是一个可调度实体。可以将多个进程捆绑在一起作为一个调度单位(即调度实体)进行调度。因此，可调度实体可以是一个进程，也可以是多个进程构成的一个组。为了简化，暂时把curr理解为指向当前正在运行的进程。
    d) struct rboot tasks_timeline                                                                                 
        cfs就绪队列是用红黑树来组织的，tasks_timeline存放红黑树的根节点。
    c) struct rb_node *rb_leftmost
        指向红黑树最左边的那个节点。即，vruntime值最小的那个进程对应的节点。
    d) unsigned long nr_running
        可运行进程的总数，即队列进程的总数加上正在运行的那个进程。
    e) struct load_weight load
        struct load_weight {
            unsigned long weight, inv_weight;
        }
        load.weight保存着cfs_rq队列上所有进程(包括当前正子运行的进程)的权重值weight的总和。
    f) min_vruntime
        min_vruntime用来解决下列问题：
        min_runtime调度模型的遗留问题————原有系统上运行A、B、C三个进程，新进程D被创建时它的runtime应该如何设置？？？或者，睡眠的进程醒来后其runtime该如何设置？？？
        min_vruntime的值初始的时候为0, schedule_tick周期性调度器负责周期性地调用min_vruntime的值和可运行的进程中最小的vruntime值比较，如果该进程的vruntime值比min_vruntime大，那么就将min_vruntime值更新为较大值。min_vruntime的值只会随着时间的推移增加，不会减少。(注意：min_vruntime的值有可能比一些进程的vruntime大)。

II、sched_entity结构体
    a) unsigned int on_rq
        用来标识该实体上是否在就绪的队列上，如果在就绪队列上则该值非零。
    b) struct load_weight load
        load.weight表示该调度实体的权重
    c) u64 sum_exec_runtime
        表示进程已经执行的实际时间，对应抽象模型中的runtime
    d) u64 pre_sum_exec_runtime
        进程在切换经CPU时的sum_exec_runtime值
        sum_exec_runtime - pre_sum_exec_runtime等于进程获得CPU使用权后总的总时间。（ideal_runtime已被消耗了多少）
    e) u64 vruntime
        该进程已经运行的虚拟时间，对应抽象模型中的vruntime。
    f）u64 exec_start
         表示上次tick中断时设置的时间戳。

注意rq:clock表示本次tick发生时的时间戳。

抽象模型和真实模型的对应关系
    
    抽象模型                           真实模型                                                    说明
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    task->runtime             task->se.sum_exec_runtime     每个进程对应一个可调度实体，

在task_struct的结构体，该实体

就是成员变量se。
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    task->weight              task->se.load.weight
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    task->vruntime           task->se.vruntime
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    sum_weight(task,N)  cfs_rq->load.weight                    在抽象模型中，我们计算ideal_runtime

的时候需要求所有进程的权重值

的和，在实现的时候， 没有求和

的过程，而是把该值记录在就绪

队列 的load.weight中。向就绪队

列中添加新进程时，就加上新进

程的权重值，进程被移除就绪队

列时则减去被移除的进程的权重。
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                                   cfs_rq->min_vruntime                   该值用来解决之前在抽象模型中遗留

的问题(新加入进程的runtime如

何处理，进程睡眠唤醒后的 runtime

如何处理……)，因此没有抽象

模型中与之对应的值。
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    task->ideal_runtime     sched_slice()函数                  每个进程的ideal_runtime并没有用

变量保存起来，而是在需要用

到时用函数sched_slice()计算

得到。
                                                                                                                 task[i]->se.load.weight
                                                                             task[i]->ideal_runtime = -------------------------  * period
                                                                                                                  cfs_rq->load.weight
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    period                       __sched_period()函数              period也没有用变量来保存，用函

数计算得到。
                                                                   sysctl_sched_latency * (nr_running / sysctl_nr_latency)
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